Плотность, пористость материала. Весовая, объемная влажность. Коэффициент теплопроводности, излучения

1.

• Плотность материала , кг/м3
– масса 1 м3 материала в том состоянии,
в каком он будет использован
• Пористость материала p = (Vпор / Vo) ·100%
– процентное содержание пор в материале,
выражается отношением объема пор
к общему объему материала
Vо = m /
Vпор = Vо – Vскелет = (m / ) – (m / )
p = 1 – ( / )
– плотность материала,
– плотность скелета

2.

3.

Влажность материала
характеризует наличие в материале
химически несвязанной воды
• Весовая влажность
в = (mвлаги / mсух о)·100% =
= ((mвл о – mсух о ) / mсух о)·100%
• Объемная влажность
о = (Vвлаги / Vсух о)·100%
Vвлаги = mвлаги / 1000,
Vсух о = mсух о / сух
о = mвлаги сух / 1000 mсух о = в сух / 1000

4.

5.

• Q = ( t / ) S , Дж – количество тепла,
проходящее через слой площадью S толщиной
за время при разности температур t
• Коэффициент теплопроводности материала
характеризует способность материала в той или иной
степени проводить тепло через свою массу
= Q / ( t S ), Вт / (м К)
– количество тепла, проходящее за 1 с через 1 м2 слоя
толщиной 1 м при разности температур на границах слоя
в 1 градус

6.

Коэффициент теплопроводности скелета
Кристаллические материалы
4 - 6 Вт/(м К)
Органические материалы
0,3 – 0,4
Пластмасса
0,2 – 0,3
Коэффициент теплопроводности воздуха
в порах размером 0,1-2 мм
0,02 – 0,03

7.

8.

9.

Коэффициент теплопроводности
воздуха в порах размером 0,1-2 мм
0,02 – 0,03 Вт/(м К)
воды
0,55 Вт/(м К)
льда
2,2 Вт/(м К)

10.

11.

12.

13.

Удельная теплоемкость
c, Дж / (кг К)
характеризует свойство материала поглощать тепло
при повышении температуры
c = Q/(m· t) – количество тепла,
необходимое
для повышения температуры на 1 градус
массы вещества в 1 кг
Удельная теплоемкость воды
c = 4200, Дж / (кг К)
c = (co + 0,01 в)/(1+0,01 в) – удельная теплоемкость
при влажности в
co – удельная теплоемкость в сухом состоянии

14.

• R = T4,
= 5,67·10 – 8 Вт/(м2 К4)
Q = T4 S = 5,67(T1/100)4 S (Дж)
Q = T14 S = 5,67 (T1/100)4 S =
= С (T1/100)4 S (Дж)
• Коэффициент излучения
характеризует способность материала излучать тепло
C = Q / ((T1/100)4 S )
Вт / (м2 К4)
– количество тепла излучаемого
1 м2 поверхности материала за 1 с в пустоту
при абсолютной температуре поверхности 100 К

15.

Коэффициент излучения
Асбестовый картон
Кровельная сталь
Бетон
Полированная сталь
Алюминий
5,5 Вт/(м2К4)
3,9
3,5
1,4
0,26

16.

17.

• q = qт + qк + qл
• qт = 1( 1 – 2) /
1 – коэффициент теплопроводности
неподвижного воздуха
• qк = 2( 1 – 2) /
2 – условный коэффициент передачи тепла
конвекцией
• qл = л( 1 – 2)
л – коэффициент теплоотдачи излучением

18.

19.

20. Тепло, передаваемое излучением от более нагретой поверхности S1 к поверхности S2

Q =5,67 ПР S1 ((T1/100)4 – (T2/100)4)
ПР – приведенный относительный
коэффициент излучения при теплообмене
между двумя серыми поверхностями
– угловой коэффициент излучения

21.

Q =5,67 ПР S1 ((T1/100)4 – (T2/100)4)
q = 5,67 ПР ((T1/100)4 – (T2/100)4)
((T1/100)4 – (T2/100)4) = b ( 1 – 2)
q = 5,67 ПР b ( 1 – 2) = л( 1 – 2)
b = 0,81 + 0,01 ( 1 + 2)/ 2

22.

23.

q = qт + qк + qл = ( 1 + 2 + л )( 1 – 2) /
экв = 1 + 2 + л – эквивалентный коэффициент
теплопроводности воздушной прослойки
Rв п =
/ экв – термическое сопротивление
воздушной прослойки

24.

25.

26.

1 – несущая стена (ж/б, кирпич)
2 – утеплитель плитный с защитной дышащей пленкой
3 – вентилируемая воздушная прослойка ~ 50 мм
4 – связи или подоблицовочная конструкция
5 – наружный облицовочный кирпич или фасадный лист